疾速蜗牛智能汽车竞赛技术报告

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1、修得·求是·博学·笃行滁州学院·疾速蜗牛队第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告本文介绍了滁州学院疾速蜗牛队在准备第八届飞思卡尔智能车大赛的工作成果。该系统以Freescale微控制芯片MC9S12XS128为核心，并以CodeWarriorIDE为系统的开发平台，车模采用大赛组委会统一提供的A型仿真车模。本文主要介绍了智能车控制系统的机械结构、软硬件模块的设计过程。整个系统主要包括车模机械结构调整、传感器电路设计及信号处理、控制算法和策略的优化等多个方面。车模以安装在车体前的工字电感作为

2、循迹传感器，采用干簧管检测起跑线，以旋转光电编码器来检测速度信息，其简单工作原理为MC9S12XS128单片机采集工字电感感应电压的模拟量和干簧管的导通状态，结合舵机控制算法控制舵机转角，单片机再综合赛道信息并结合旋转光电编码器的速度反馈信号，利用电机控制算法控制速度变化，结合无线串口的监控调试，最终确定了各项控制参数。关键字：智能车，电磁循迹，PID算法III修得·求是·博学·笃行滁州学院·疾速蜗牛队目录第一章引言-1-1.1概述-1-1.2整体框架介绍-2-第二章机械设计与优化-4-2.1车轮定位

3、调节-4-2.1.1主销后倾角-4-2.1.2主销内倾角-4-2.1.3前轮外倾角-5-2.1.4前轮前束-5-2.2舵机安装-6-2.3底盘固定-7-2.4编码器的安装-7-2.5差速调节-8-2.6PCB板固定-8-2.7重心调整-9-第三章硬件电路设计-11-3.1硬件电路的整体框架设计-11-3.2传感器设计-12-3.2.1传感器选定-12-3.2.2传感器信号处理电路-12-3.2.3传感器的布局设计-13-3.3驱动电路设计-15-3.4系统电源电路设计-16-第四章智能车控制软件设计-

4、17-4.1软件控制思路-17-4.2主程序总体框架-17-4.3定位算法-17-4.4基于位置式PID的方向控制-19-4.5基于增量式PID的速度控制-20-第五章开发工具、调试说明-22-III修得·求是·博学·笃行滁州学院·疾速蜗牛队5.1CodewarriorIDE的使用-22-5.2程序源代码的编辑、编译、链接与BDM调试-23-第六章智能车技术参数说明-25-第七章总结-26-参考文献-27-附录程序源代码-28-III修得·求是·博学·笃行滁州学院·疾速蜗牛队第一章引言1.1概述为加强

5、大学生实践、创新能力和团队精神的培养，促进高等教育教学改革，受教育部高等教育司委托(教高司函[2005]201号文，附件1)，由教育部高等自动化专业教学指导分委员会（以下简称自动化分教指委）主办全国大学生智能汽车竞赛。该竞赛以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。该竞赛以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在促进高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事科学

6、研究与探索的兴趣和潜能，倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神，为优秀人才的脱颖而出创造条件。 该竞赛由竞赛秘书处为各参赛队提供/购置规定范围内的标准硬软件技术平台，竞赛过程包括理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节，要求学生组成团队，协同工作，初步体会一个工程性的研究开发项目从设计到实现的全过程。该竞赛融科学性、趣味性和观赏性为一体，是以迅猛发展、前景广阔的汽车电子为背景，涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科专业的创意性比赛。该竞赛规则透明，评

7、价标准客观，坚持公开、公平、公正的原则，保证竞赛向健康、普及，持续的方向发展。该竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方，得到了教育部相关领导、飞思卡尔公司领导与各高校师生的高度评价，已发展成全国30个省市自治区近300所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛。2008年起被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目中科技人文竞赛之一（教高函[2007]30号文）。全国大学生智能汽车竞赛原则上由全国有自动化专业的高等学校（包括港、澳地区的高校）参赛。竞赛首先在各个分赛区进行报名、预赛，各分赛区的优胜队将参

8、加全国总决赛本次比赛分为光电、摄像头和电磁三个赛题组，在车模中使用透镜成像进行道路检测方法属于摄像头赛题组，使用电磁信号巡线属于电磁赛题组，除此之外则属于光电赛题组。本论文主要介绍电磁赛题组的智能车制作。-34-修得·求是·博学·笃行滁州学院·疾速蜗牛队1.2整体框架介绍在不伤害赛道和能够穿越路障的情况下，系统最大限度的降低小车重心。小车在行驶的过程中，重心的高低对小车的稳定性有很大的影响，并且有利于小车顺利通过大角度弯。由于电磁组的信号为较复杂的三维矢